Automatisierte Bearbeitung und Herstellung faserverstärkter Kunststoffe

Analog und digital

Fraunhofer Ifam: Endeffektor

Auf der Jec World 2019 in Paris präsentieren die Experten für Automatisierung und Produktionstechnik des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung Ifam einen neuentwickelten Endeffektor zur automatisierten Ablage von Klebfilmen sowie Digitalisierungslösungen für kürzere Inbetriebnahmezeiten von robotergestützten Produktionsanlagen. Des Weiteren werden die Ergebnisse zur Vermeidung von Faserüberständen bei der Bohr- und Fräsbearbeitung von carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) sowie der Einsatz von In-Mold-Coating mit der übertragsfreien Flexplas-Trennfolie gezeigt.

Das Fraunhofer Ifam hat in dieser Kooperation die Auswirkung Solid Lubricant sowohl im Hinblick auf die Bauteilqualität als auch die Einflüsse auf Oberflächenrückstände analysiert und ausgewertet. Die Erhöhung der Standzeit und eine deutliche Optimierung der Bauteilqualität führen zu zahlreichen wirtschaftlichen Potenzialen, die für verschiedenste Bearbeitungsverfahren und Materialzusammensetzungen von Vorteil sind. Die Ergebnisse und eine Auswahl von Musterbauteilen werden auf dem Messestand von Mitsubishi Gas Chemical auf der Jec World 2019, in Halle 5, Stand G12, präsentiert.

Rotorblattfertigung mit In-Mold-Coating ohne Schleifarbeiten und Werkzeugreinigung

Die Forscher für "Automatisierung und Produktionstechnik" sowie "Plasmatechnik und Oberflächen" des Fraunhofer Ifam entwickelten für eine effiziente Fertigung von CFK-Bauteilen eine Trennfolie, die den Einsatz lösungsmittelbasierter Trennmittel - die meist in arbeitsintensiven Schleifprozessen von CFK-Bauteilen und Werkzeugformen zu entfernen sind -, überflüssig macht. Diese Flexplas-Trennfolie kann mittels Dehnungen von bis zu 300 Prozent auf Formwerkzeuge appliziert werden und ist für Aushärtetemperaturen bis zu 180 Grad Celsius geeignet, was für nahezu alle Duroplaste ausreichend ist.

Die Trennkraft der Folie wird über eine plasmapolymere Beschichtung auf der Polymerfolie erzeugt und lässt sich an den jeweiligen Prozess anpassen, sodass eine leichte Entformung mit gleichzeitiger Schutzfunktion resultiert. Einer der größten Vorteile ist die übertragsfreie Entfernung der Flexplas-Trennfolie vom CFK-Bauteil, die eine unmittelbar anschließende Lackierung ohne weitere Vorbehandlung ermöglicht. Sind porenfreie Oberflächen und Grundierungen erforderlich, lässt sich zudem ein In-Mold-Coating auftragen, wodurch eine integrierte Lackierung in der Werkzeugform in einem einzigen Arbeitsschritt realisiert wird. Das Fraunhofer Ifam zeigt auf dem Messestand E 58 in Halle 5 ein über vier Meter hohes Rotorblatt, das mit der Flexplas-Trennfolie und einem In-Mold-Coating hergestellt wurde.